백창기·임태욱 교수팀 기존비 2배 이상 효율 높여
이에 따라 국내 실리콘 반도체 공정기술인 하향식(Top-down) 공법을 그대로 적용할 수 있어 제작 단가를 낮출 뿐 아니라 대량 생산 역시 가능해 기대를 모으고 있다.
포스텍 창의IT융합공학과 백창기·임태욱 교수, 미래IT융합연구원 김기현 박사 연구팀은 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Report)'를 통해 상용 평판 태양전지에 비해 최대 2.7배, 기존 나노선 태양전지보다 최대 1.4배 효율을 끌어 올린 비대칭형 수직 실리콘 나노선 태양전지 기술을 발표했다.
이들은 기존 나노선의 효율을 한층 더 높이는 방법에 집중, 나노선 상단부 지름을 넓게 한 데다 하단부 지름을 좁게 만드는 비대칭 구조로 설계하면 반사율이 높아져 태양전지가 빛을 흡수하는 양을 극대화할 수 있음을 발견했다.
또한 나노선 태양전지 기술 확보 과정에서 수직 나노선 어레이 제작기술에 대한 국내등록 4건을 비롯해 국제출원 9건 등 원천특허를 보유하게 됐다.
백창기 교수는 "차세대 태양전지 기술을 확보한 것이 큰 의미"라며 "경제적인 것은 물론 효율이 높은 태양전지를 대량생산할 수 있는 기반이 마련돼 향후 태양전지 산업에 여러모로 활용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
△용어설명
1. 나노선(NanoWire)
수십∼수백㎚(나노미터, 10억분의 1m) 굵기를 가지며 반도체 물질로 이뤄진 머리카락 형태의 나노 구조체
2.어레이(array)
자연과학 동일 종류의 자료 모음에 명칭을 붙여 각 요소에는 첨자를 지정해 각각 식별할 수 있도록 한 데이터 구조, 배열이라고도 한다